Application de plats composites en fibre de carbone pour renforcer des dalles de parking
Corrosion des armatures métalliques, vieillissement des matériaux, fissures structurelles… Face à la dégradation progressive du patrimoine bâti (parkings, bâtiments, monuments classés) et des infrastructures (ponts, échangeurs autoroutiers), les acteurs du génie civil sont confrontés à un dilemme : reconstruire ou réhabiliter.
Coûteuse, longue et à forte empreinte carbone, la démolition-reconstruction peut souvent être évitée au profit d’une alternative plus économique et rapide : la réhabilitation grâce aux matériaux composites.
Depuis plus de 10 ans, Toray Carbon Fibers Europe accompagne les acteurs du génie civil avec des solutions composites performantes (fibres de carbone, joncs, laminés plats) permettant de prolonger la durée de vie des structures, tout en répondant aux nouvelles exigences sismiques, mécaniques et environnementales.
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Comprendre les enjeux structurels dans le génie civil
Les infrastructures en béton armé, qu’il s’agisse de ponts, de parkings, de bâtiments publics ou industriels, sont soumises à des phénomènes de dégradation :
- Corrosion des aciers internes due à l’humidité et aux sels,
- Fatigue des matériaux liée aux charges répétées,
- Contraintes de sécurité imposant des interventions urgentes.
En parallèle, certaines structures doivent évoluer pour répondre à de nouvelles exigences afin de supporter des charges plus lourdes nécessitant leur renforcement.
Dans bien des cas, la reconstruction n’est ni techniquement justifiée ni économiquement viable. La réhabilitation ciblée devient alors la solution privilégiée, notamment dans le cadre de programmes nationaux comme le Plan National Ponts Travaux (2023–2026) en France, qui prévoit des interventions de réparation ou de reconstruction sur les infrastructures les plus dégradées.
Les matériaux composites : une réponse performante, fiable et résistante à l’épreuve du temps
Définition et principe de fonctionnement
Un matériau composite est un assemblage de deux composants aux propriétés différentes :
- Un renfort (ici, la fibre de carbone), qui contribue aux performances mécaniques, notamment en traction,
- Une matrice polymère, généralement une résine époxy ou vinylester, qui assure la cohésion, protège les fibres et permet d’exploiter les performances de la fibre.
Dans le contexte du génie civil, les composites à matrice organique renforcés de fibres de carbone (CFRP) sont utilisés pour augmenter la capacité portante, la rigidité et améliorer la résistance en flexion, sans ajouter de poids significatif à la structure existante.
Propriétés techniques des fibres de carbone
Les fibres de carbone fabriquées par Toray Carbon Fibers Europe sont issues d’un procédé de carbonisation d’un précurseur, le polyacrylonitrile (PAN), qui leur confère des propriétés particulièrement adaptées aux exigences du génie civil :
| Propriété | Valeur indicative | Avantage pour le renforcement |
| Module d’élasticité | 230–600 GPa | Rigidité comparable voire, supérieur à l’acier, pour un renforcement efficace |
| Résistance à la traction | >3 000 MPa | Idéal pour compenser les faiblesses en traction du béton |
| Masse volumique | ~1,8 g/cm³ | Jusqu’à 5 fois plus léger que l’acier |
| Résistance à la corrosion | Excellente | Aucun risque de rouille ou d’altération dans le temps |
| Durabilité | >50 ans | Résistance aux cycles gel/dégel, agents chimiques, humidité |
Contrairement aux armatures métalliques classiques, les fibres de carbone ne subissent pas de corrosion, même en environnement agressif (milieu marin, zones urbaines polluées, etc.).
Elles assurent ainsi un maintien des performances dans la durée, sans entretien particulier.
Les solutions Toray Carbon Fibers Europe : une offre complète et disponible
Toray Carbon Fibers Europe propose des produits prêts à l’emploi, adaptés à tous types de renforcement structurel :
| Type de produit | Utilisation | Bénéfices |
| Joncs pultrudés | Ancrages, renforts | Haute précision, facile à mettre en œuvre |
| Laminés plats carbone | Reprise d’efforts sur dalles et poutres | Pose rapide, forte résistance |
Tous nos produits sont fabriqués en France et disponibles, permettant une intervention rapide sur les sites sensibles ou en cas d’urgence.
Des cas d’usage concrets de réhabilitation : renforcer, adapter, pérenniser
Les matériaux composites à base de fibres de carbone ont aujourd’hui démontré leur efficacité sur un large éventail d’infrastructures, qu’il s’agisse d’ouvrages d’art, de bâtiments ou de structures industrielles.
Toray Carbon Fibers Europe fournit régulièrement des solutions ciblées à nos clients qui interviennent sur des chantiers de réhabilitation. L’objectif : éviter des travaux lourds tout en adaptant les structures aux exigences actuelles.
1. Renforcement de dalles de parkings
Avec l’essor des véhicules électriques, dont le poids est significativement supérieur à celui des véhicules thermiques (entre 20 à 30 % de plus), de nombreux parkings existants sont aujourd’hui sous-dimensionnés par rapport aux charges roulantes actuelles.
- Problème : les dalles béton conçues il y a 20 à 30 ans présentent des faiblesses structurelles et risquent la fissuration prématurée causée par le poids plus important des véhicules actuels.
- Solution Toray Carbon Fibers Europe : pose de laminés plats carbone sur la face inférieure des dalles pour en augmenter la capacité portante, sans démolition ni interruption de service. Cette opération, réalisée en quelques jours, permet de sécuriser durablement les ouvrages.
Véhicule électrique en charge dans un parking en béton réhabilité avec des laminés plats de fibre de carbone visibles sous les dalles.
2. Adaptation sismique des bâtiments publics
De nombreux bâtiments construits avant l’adoption des Eurocodes sismiques (EC8) ne peuvent pas résister à un séisme de faible ou moyenne intensité.
- Contexte : écoles, hôpitaux, mairies ou logements collectifs situés en zone sismique modérée à élevée nécessitent une mise en conformité sans déménagement des occupants.
- Solution Toray Carbon Fibers Europe : application de laminés plats ou joncs en fibres de carbone sur les voiles porteurs, les planchers ou les nœuds structuraux. Cette solution contribue à améliorer la stabilité de l’ouvrage et à limiter les risques d’effondrement.
3. Réhabilitation d’ouvrages d’art dans le cadre du Plan National Ponts en France
À travers le Plan National Ponts 2023–2026, l’État français soutient les communes dans la réparation ou la reconstruction de leurs ouvrages les plus dégradés, en priorité ceux dont l’état représente un risque pour la sécurité des usagers ou compromet la continuité des dessertes locales. Une large part de ces ouvrages nécessite des interventions de consolidation des poutres, dalles ou tabliers, sans interrompre la circulation.
- Contrainte : travaux à réaliser rapidement, souvent sur des sites contraints, avec des budgets publics encadrés.
- Solution Toray Carbon Fibers Europe : utilisation de laminés plats carbone, appliqués par collage sous les tabliers ou sur les âmes de poutres en béton. Les produits composites permettent une intervention rapide, avec peu de personnel, sans grue ni travaux de grande ampleur.
Au-delà de la performance technique, les solutions composites proposées par Toray Carbon Fibers Europe s’inscrivent dans une démarche vertueuse : éviter les démolitions, réduire les déchets de chantier et prolonger la durée de vie des infrastructures.
La réhabilitation devient ainsi une stratégie gagnante sur tous les plans : économique, opérationnel et environnemental.
